미세패턴화된 증강현실 태그 및 소프트웨어 개발
<애널리스트> 6월호 인사이드 표지 논문 발표

경희대학교 기계공학과 이원구 교수가 증강현실을 이용한 차세대 세포이미징 기법을 개발했다. 세포이미징은 세포변화를 촬영하는 것으로, 장기간 세포를 배양해 그 변화를 측정하는 연구에 반드시 필요하다. 이때 동일한 촬영 위치에서 세포 변화를 관찰하는 것이 중요한데 세포를 배양하는 인큐베이터와 현미경을 오가며 실시하는 세포이미징의 경우, 정확한 최초 촬영 위치를 찾는 것이 불가능에 가까워 세포 위치가 뒤틀어지거나 왜곡된 각도를 갖는 문제가 발생했다. 이원구 교수는 사용자가 눈으로 보는 현실세계에 가상정보를 겹쳐 보여주는 증강현실 원리를 이용해 세포의 최초 위치 정보를 연구자에게 전달하는 '미세 패턴’을 개발했다. 이번 연구 성과는 영국 왕립화학회에서 발행하는 130여 년 전통의 분석연구 분야 학술지 <애널리스트(Analyst)> 6월호 인사이드 표지 논문으로 선정됐다.

스마트폰 앱으로 활용 가능한 후속 연구 진행
차세대 세포이미징 기법은 자체 제작한 미세 패턴화된 증강현실 태그와 'vvvv’라는 소프트웨어 두 장치를 통해 이뤄진다. 미세 패턴을 세포배양장치 하단 바깥쪽에 붙이면 태그가 최초의 세포배양 위치를 기억한다. 이 태그를 읽는 장치가 'vvvv’로 프로그램된 소프트웨어다. 연구자는 이동된 세포의 위치 정보를 증강현실로 전달받아 최초 이미지 촬영 위치를 지속적으로 추적·반영, 정확한 관심 이미지 영역에 대한 장기간 세포이미징을 할 수 있다.

이원구 교수는 "이번에 개발한 기법으로 값비싼 세포이미징 장비 없이도 장기간 세포이미징을 더 쉽고 정확하게 할 수 있게 됐다"고 설명한 뒤, "이번 연구는 기본적인 세포배양에는 물론, 랩온어칩(Lab-on-a-Chip: 칩 위의 실험실) 장치에도 적용할 수 있다"고 밝혔다. 차세대 세포이미징 기법의 상용화를 위해 이원구 교수는 스마트폰 앱을 통해 실시간 세포이미징과 이미지 프로세싱, 분석이 동시에 이뤄질 수 있도록 후속 연구를 진행 중이다. 이번 연구는 서울대 방현우 교수 연구팀이 공동으로 참여했으며, 한국연구재단의 신진연구자장비 사업 지원으로 수행됐다.

개인의 학술적 성취가 사회·국가·세계로 이어질 수 있도록 가르쳐
2010년 경희대에 임용된 이원구 교수는 임용 초부터 연구와 함께 교육 역량도 강화해왔다. 학생들에게 기초 원리를 이해시키기 위해 모형을 만들어 실험하는 등 이론과 실습을 병행한 수업을 통해 잘 가르치는 교수로 인정받아, 학부교육 선진화 선도대학(ACE)과 공과대학으로부터 3년 연속 최우수강의 교수상을 수상하기도 했다.

이원구 교수는 학생들에게 "우리는 인류의 일원이기 때문에 개인의 학술적 성취가 인류가 직면한 빈곤, 질병, 기후변화 등을 해결하고 사회, 국가, 세계에 기여해야 한다"고 가르치며, 연구분야 또한 그에 맞게 적정기술과 첨단기술 두 가지 분야를 병행하고 있다. 이 같은 교육을 받은 학생들은 학술적 성취가 어떻게 사회, 국가, 세계로 이어질 수 있는지 고민하면서 해답을 찾기 위해 노력하고 있다. 최근에는 이원구 교수의 지도를 받은 기계공학과 학생들이 '제5회 소외된 90%를 위한 창의적 공학설계 경진대회’ 해외 적정기술 분야에서 동상을 수상하기도 했다.